В 1855 г. Менделеев был направлен старшим учителем в Симферопольскую мужскую гимназию, однако, прибыв на место службы, он не смог приступить к работе: шла Крымская война (1853–1856 гг.).
Симферополь находился вблизи фронта, и гимназия была закрыта.
Находясь в Симферополе Менделеев попал на прием к знаменитому русскому хирургу Н.И. Пирогову, оперировавшего в Крыму раненых солдат.
Осмотрев молодого ученого хирург пришел к выводу, что ситуация не такая опасная, как считал лечащий врач Менделеева Н.Ф. Здекауэр, дававший самые неблагоприятные прогнозы, Пирогов определили, что внутренние кровотечения вызывал не туберкулез, а далеко не смертельный, а некоторых случаях даже не очень опасный, порок сердечного клапана.
«Нате-ка, вам, батенька, письмо вашего Здекауэра, - сказал после осмотра Пирогов.- Сберегите его, да когда-нибудь ему и верните, и от меня поклон передайте, Вы нас еще обоих переживете…». - Слова великого хирурга окрылили Менделеева, и он с новыми силами принялся работать над магистерской диссертацией.
С 1859 по 1860 год преподавал и работал в Германии, в Гейдельбергском университете, где познакомился с такими учеными, как Р. Бунзен, Дж. Гиббсон.
С 1872 года, после получения звания профессора, он преподавал в Санкт-Петербургском технологическом институте, Николаевском инженерном училище, а также в Институте путей сообщения.
С 1876 года он член-корреспондент Академии наук.